當前位置： 2022年6月浙江省普通高校招生選考物理試卷> 試題詳情

艦載機電磁彈射是現(xiàn)代航母最先進的彈射技術，我國在這一領域已達到世界先進水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設計研究，如圖1所示，用于推動模型飛機的動子（圖中未畫出）與線圈絕緣并固定，線圈帶動動子，可在水平導軌上無摩擦滑動。線圈位于導軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應強度大小均為B。開關S與1接通，恒流源與線圈連接，動子從靜止開始推動飛機加速，飛機達到起飛速度時與動子脫離；此時S擲向2接通定值電阻R₀，同時施加回撤力F，在F和磁場力作用下，動子恰好返回初始位置停下。若動子從靜止開始至返回過程的v-t圖如圖2所示，在t₁至t₃時間內F=（800-10v）N，t₃時撤去F。已知起飛速度v₁=80m/s,t₁=1.5s,線圈匝數(shù)n=100匝，每匝周長l=1m,飛機的質量M=10kg,動子和線圈的總質量m=5kg,R₀=9.5Ω，B=0.1T，不計空氣阻力和飛機起飛對動子運動速度的影響，求
（1）恒流源的電流I；
（2）線圈電阻R；
（3）時刻t₃。

【考點】電磁感應過程中的動力學類問題；歐姆定律的簡單應用；根據v-t圖像的物理意義對比多個物體的運動情況；用能量守恒定律解決實際問題；法拉第電磁感應定律的內容和表達式．

【答案】見試題解答內容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：826引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖所示，線框用裸導線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，裸導體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動，在螺線管內有圖示方向磁場B₁，若
Δ
B
1
Δ
t
=10T/s增加，而ab所在處為勻強磁場B₂=2T，螺線管匝數(shù)n=4，螺線管橫截面積S=0.1m²．導體棒ab質量m=0.02kg,長L=0.1m,整個電路總電阻R=5Ω，試求（g取10m/s²）：
（1）ab下落時的最大加速度。
（2）ab下落時能達到的最大速度。
發(fā)布：2024/9/27 15:0:1組卷：994引用：2難度：0.5
解析
2．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef水平放置，在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導軌ge、hc,導軌間距均為L=1m,在水平導軌和傾斜導軌上，各放一根與導軌垂直的金屬桿，金屬桿與導軌接觸良好．金屬桿a、b質量均為M=0.1kg,電阻R_a=2Ω、R_b=3Ω，其余電阻不計．在水平導軌和斜面導軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強磁場B₁、B₂，且B₁=B₂=0.5T．已知從t=0時刻起，桿a在外力F₁作用下由靜止開始水平向右運動，桿b在水平向右的外力F₂作用下始終保持靜止狀態(tài)，且F₂=0.75+0.2t（N）．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）
（1）判斷桿a的電流方向并通過計算說明桿a的運動情況；
（2）從t=0時刻起，求1s內通過桿b的電荷量；
（3）若從t=0時刻起，2s內作用在桿a上的外力F₁做功為13.2J，則求這段時間內桿b上產生的熱量．
發(fā)布：2024/8/30 4:0:9組卷：129引用：3難度：0.5
解析

3．如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌，固定在同一水平面上，其間距為L=1m,左端通過導線連接一個R=1.5Ω的定值電阻。整個導軌處在磁感應強度大小B=1T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。質量m=0.2kg、長度L=1m、電阻r=0.5Ω的均質金屬桿垂直于導軌放置，且與導軌接觸良好，在桿的中點施加一個垂直于金屬桿的水平拉力F，使其由靜止開始運動。金屬桿運動后，拉力F的功率P=8W保持不變，當金屬桿的速度穩(wěn)定后，撤去拉力F。下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．撤去拉力F前，金屬桿穩(wěn)定時的速度為16m/s

B．從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，通過金屬桿的電荷量為0.8C

C．從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，金屬桿前進的距離為1.6m

D．從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，金屬桿上產生的熱量為1.6J

發(fā)布：2024/10/26 9:0:1組卷：47引用：2難度：0.5

解析

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